BRPI0708580A2

BRPI0708580A2 - trem de tração hìbrido e um método para controle de um trem de tração hìbrido

Info

Publication number: BRPI0708580A2
Application number: BRPI0708580-0A
Authority: BR
Inventors: Lars Carlhammar; Benny Carlsson
Original assignee: Volvo Technology Corp
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2011-05-31
Also published as: WO2007102775A1; IN2014MN01463A; JP2012131498A; CN101400534A; EP1998973A4; RU2008139808A; JP4958921B2; EP1998973A1; BRPI0708580B1; CN101400534B; EP1998973B1; US20090239703A1; JP2009529450A; RU2427483C2; US7833125B2; IN2014MN01466A; WO2007102763A1; BRPI0708580A8

Abstract

TREM DE TRAçAO HìBRIDO E TJM METODO PARA CONTROLE DE UM TREM DE TRAçAO HìBRIDO A presente invenção se refere a um trem de tração híbrido (10) incluindo: (i) um motor de combustão (20) operável para energia rotacional de saída no mesmo; (ii) uma disposição de máquina elétrica (60) sendo operável para energia rotacional de saída na mesma; (iii) uma disposição de caixa de marchas (200) para recepção de energia rotacional a partir de pelo menos um do motor de combustão (20) e da disposição de máquina elétrica (60), e sendo operável para acoplamento de força motriz para urna carga (230) acoplada para a disposição de caixa de marchas (200). A disposição de caixa de marchas (200) é operável para proporcionar uma pluralidade de relações de marcha. A disposição de máquina elétrica (60) é empregável para estender urna faixa de taxa de rotação proporcionada em uma determinada relação de marcha: (a) em taxas de rotação mais altas precedente para uma mudança de marcha a partir de referida determinada relação de marcha para uma relação de marcha subsequente para a mesma; ou (b) em ambas as taxas de rotação mais baixas quando acelerando a partir de uma parada ou a partir de uma marcha precedente, e em taxas de rotação mais altas precedente para uma mudança de marcha a partir de referida determinada relação de marcha para uma relação de marcha subsequente para a mesma. A presente invenção se refere a um método de controle de um trem de tração híbrido como anteriormente definido.

Description

"TREM DE TRAÇÃO HÍBRIDO E UM MÉTODO PARA CONTROLEDE UM TREM DE TRAÇÃO HÍBRIDO"

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção se refere a trens de traçãohíbridos, por exemplo, para veículos de passageiros,ônibus, caminhões, embarcações, navios, bondes elétricos,trens e similares. Além do mais, a presente invenção tambémse refere a métodos de controle de tais trens de tração,por exemplo, levando-se em consideração mudança de marcha.

Adicionalmente, a presente invenção também se refere aveículos e similares incluindo tais trens de tração.

Adicionalmente, a presente invenção se refere a softwareexecutável em hardware de computação para execução dosmétodos de controle de tais trens de tração.

PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

Em anos recentes, pesquisa considerável foi investidaem tecnologia de sistema híbrido de maneira a proporcionareconomia de combustível reforçada e bem como performancemotriz aperfeiçoada. Sistemas híbridos incluem trens detração híbridos, em que cada trem de tração usualmentecompreende um motor de combustão, uma disposição de máquinaelétrica, um elemento de armazenamento elétrico, e umadisposição de transmissão para acoplamento de pelo menos amáquina elétrica para uma carga do sistema. A máquinaelétrica é opcionalmente implementada como ummotor/gerador. Superficialmente, tais trens de traçãohíbridos deveriam ser vistos para envolver complexidadeadicional e potencialmente peso adicionado que deveria serprejudicial para a performance de sistema. Entretanto, naprática, diversos benefícios surgem a partir do emprego detrens de tração híbridos em comparação com sistemas demotor de combustão simples convencionais que operam subotimizadamente, especialmente em cenários de parada/partidaurbanos.

Um benefício considerável proporcionado por trens detração híbridos é aceleração rápida de um correspondenteveículo a partir da parada (de repouso). Tal aceleraçãorápida é alcançável levando-se em consideração motoreselétricos tendo capacidade de desenvolvimento de torques departida relativamente altos, por exemplo, da ordem de 1.000Nm, em baixas taxas de rotação de rotor de motor. Além domais, baterias recarregáveis de trens de tração híbridostêm capacidade de entrega de enormes picos de energia devárias dezenas ou até mesmo centenas de kilowatts. Levando-se em consideração veículos equipados com tais trens detração híbridos é de prática contemporânea convencionalempregar motores de combustão em tais trens de traçãohíbridos para impulsionar os veículos quando velocidadesmais altas de veículo foram atingidas em vista do quemotores elétricos não têm capacidade de proporcionarqualquer vantagem. Por exemplo, motores de combustão detrens de tração híbridos são primordialmente utilizadospara proporcionar força motriz quando seus veículos estãotrafegando em altas velocidades sobre auto estradas(rodovias). Em tráfego urbano em que freqüentes ciclos deparada-partida são experimentados, motores elétricos detrens de tração híbridos são utilizados em uma considerávelextensão.Em uma publicação de pedido de patente internacionalPCT número WO 97/15979, está descrito uma tração híbridapara um veículo a motor incluindo um motor de combustãointerna acoplado em seu eixo de saída rotacional porintermédio de uma embreagem para um motor elétrico. 0 motorelétrico está, por sua vez, conectado por intermédio de umacoplamento em ponte para uma caixa de marchas automática esubseqüentemente de ponta a ponta para as rodas do veículo.

A tração híbrida é alegada na publicação de pedido depatente aperfeiçoar consideravelmente conforto de viagem.

Por soma da energia rotacional desenvolvida pelo motor decombustão e pelo motor elétrico, é alegado se tercapacidade de reduzir um número de processos de mudança (demarcha) requeridos na tração híbrida durante operação.

Em uma publicação de patente norte americana número US5.713.425, está descrito um trem de tração híbrido para umveículo automotivo. 0 trem de tração compreende um motor decombustão interna e montagem de transmissão proporcionandoum primeiro caminho de fluxo de torque gerado permutávelselecionável para rodas de tração do veículo. Além do mais,o trem de tração também compreende uma unidade motor-gerador elétrico definindo um segundo caminho de fluxo detorque gerado que está localizado entre a saída do primeirocaminho de fluxo de torque gerado e as anteriormentereferidas rodas de tração. Um sistema de controle éadicionalmente incluído no trem de tração híbrido paraoperação da unidade motor-gerador elétrico para suprirtorque para as rodas de tração enquanto o fluxo de torqueno primeiro caminho de fluxo de torque é interrompidodurante a ocorrência de uma mudança de relação de marcha namontagem de transmissão e durante desengate de umaembreagem. Por intermédio de controle interativo do motorde combustão interna e da unidade motor-gerador elétrico, ahabilidade de tração do veiculo é reforçada e emissões degás de exaustão de motor podem ser reduzidas.

Adicionalmente, o motor-gerador elétrico pode lançar oveículo em movimentação imediatamente em resposta para umarequisição a partir de um operador do veículo. Durantelançamento elétrico do veículo em movimentação, o controleinterativo do motor de combustão e do motor-geradorelétrico permite que o motor de combustão venha a serreiniciado e após isso gradualmente assumir uma tarefa depropulsão do veículo a partir da unidade motor-geradorelétrico.

Em uma publicação de pedido de patente internacionalPCT número WO 2005/016681, está descrito um método decontrole de uma unidade de tração de um veículo a motor. Aunidade de tração compreende um motor de combustão internae um motor elétrico. Uma disposição de transmissãoprincipal da unidade de tração inclui um eixo de saída queé rotativamente acoplado para um eixo de tração do veículoa motor. A disposição de transmissão adicionalmente incluium eixo de entrada que é conectado para o motor decombustão interna. O motor elétrico é acoplado para o eixode entrada ou para o eixo de saída da disposição detransmissão por intermédio de uma transmissão intermediáriaenglobando pelo menos duas etapas de transmissão.

Em operação, o veículo é inicialmente tracionadoexclusivamente pelo motor elétrico de maneira a acelerar oveículo a partir de uma parada coincidente com atransmissão intermediária estando em sua etapa detransmissão a mais baixa. 0 motor de combustão assume afunção de tração precedentemente a um processo de mudançada transmissão intermediária. A transmissão intermediária éopcionalmente implementada como uma transmissão deembreagem de dentes.

A unidade de tração descrita no pedido de patenteinternacional PCT anteriormente mencionado é bem adaptadapara automóveis de passageiros operáveis para transportarpessoas sentadas dentro dos automóveis.

A presente invenção considerou que uma tal maneira deoperação da unidade de tração é adequada para veículos taiscomo automóveis de passageiros, mas é sub otimizada paraveículos grandes tais como ônibus e caminhões,especialmente quando tais ônibus e caminhões são utilizadosem tráfego denso em ambientes urbanos em que freqüentesciclos de parada-partida são encontrados. Além do mais, emônibus lotados, pessoas estão freqüentemente de pé levando-se em consideração uma falta de capacidade de assentos queestabelece constrangimentos adicionais que aceleração edesaceleração dos ônibus lotados têm que ser suavizada euniforme sem períodos de perda de energia de transmissãoimpulsionando os ônibus lotados. Tais características detransmissão suavizada são obtidas em trens de traçãohíbridos contemporâneos em veículos por utilização demotores elétricos para inicialmente proporcionar aceleraçãodos veículos e após isso solicitar torque a partir demotores de combustão uma vez os veículos tenham alcançadovelocidade apreciável precedente para solicitar umaseqüência de mudanças de marcha. Entretanto, a presenteinvenção considerou que tais trens de tração híbridoscontemporâneos não têm capacidade de provisão de aceleraçãoe desaceleração suficientemente suavizada e uniforme.

Por conseqüência, a presente invenção se refere achamar a atenção para um problema que trens de traçãocontemporâneos não têm capacidade de provisão de umaaceleração suficientemente suavizada e uniforme.

RESinyiO DA PRESENTE INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é o de proporcionarum trem de tração híbrido aperfeiçoado que tem capacidadede provisão de aceleração mais suavizada e uniforme, ecorrespondentemente desaceleração mais suavizada euniforme.

A presente invenção se refere a um trem de tração comoreivindicado nas reivindicações de patente independentes 1e 3 e um método de operação de um trem de tração comoreivindicado nas reivindicações de patente independentes 8,9 ou 21. As reivindicações de patente dependentesassociadas reivindicam características desejáveis para otrem de tração e o método em concordância com a presenteinvenção.

Em concordância com um primeiro aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um trem de tração híbridoincluindo:

• um motor de combustão operável para energiarotacional de saída no mesmo;

• uma disposição de máquina elétrica operável paraenergia rotacional de saída na mesma;

uma disposição de caixa de marchas para recepçãode energia rotacional a partir de pelo menos umdo motor de combustão e da disposição de máquinaelétrica, a disposição de caixa de marchas sendooperável para acoplamento de correspondente forçamotriz para uma carga;

• uma disposição de unidade de controle acoplada emcomunicação com o motor de combustão, com adisposição de máquina elétrica e com a disposiçãode caixa de marchas para coordenação de suasoperações;

• em que a disposição de caixa de marchas éoperável para proporcionar uma pluralidade derelações de marcha;

caracterizado pelo fato de que:

• a disposição de máquina elétrica é empregávelpara estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha em taxas de rotação mais altas precedentepara uma mudança de marcha a partir dadeterminada relação de marcha para uma relação demarcha subseqüente para a mesma.

A presente invenção é vantajosa em que a utilização dadisposição de máquina elétrica para estender uma faixa detaxas de rotação empregáveis em pelo menos a primeirarelação de marcha tem capacidade de reduzir uma freqüênciade mudanças de marcha, por intermédio disso proporcionandopara aceleração mais suavizada e mais uniforme, e tambémdesaceleração mais suavizada e mais uniforme. Uma taldesaceleração uniforme é beneficamente implementada comofrenagem regenerativa.Opcionalmente, no trem de tração híbrido, a disposiçãode máquina elétrica é também empregável para estender umafaixa de taxa de rotação proporcionada em uma determinadarelação de marcha em ambas as taxas de rotação mais baixasquando acelerando a partir de uma parada ou a partir de umamarcha precedente.

É também proporcionado um trem de tração híbridoincluindo:

• um motor de combustão operável para energiarotacional de saída no mesmo;

• uma disposição de caixa de marchas para recepçãode energia rotacional a partir de pelo menos umdo motor de combustão e da disposição de máquinaelétrica, a disposição de caixa de marchas sendooperável para acoplamento de correspondente forçamotriz para uma carga;

caracterizado pelo fato de que:

• a disposição de máquina elétrica é empregávelpara estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma subseqüente relação demarcha em taxas de rotação mais altas depois deuma mudança de marcha a partir de uma determinadarelação de marcha para a subseqüente relação demarcha para a mesma.

A presente invenção é benéfica durante aceleração ebem como durante desaceleração, por exemplo, quandoimplementando frenagem regenerativa para converter energiacinética em energia elétrica para armazenamento em umadisposição de armazenamento de energia.

A disposição de máquina elétrica é beneficamenteacoplável para uma disposição de armazenamento de energiapara provisão de energia elétrica para a disposição demáquina elétrica em operação.

0 trem de tração é beneficamente proporcionado com umadisposição de controle para controle de operação do trem detração. Adicionalmente, o trem de tração é beneficamenteproporcionado com uma disposição de acoplamento operávelpara acoplamento de energia rotacional entre o motor decombustão e a disposição de máquina elétrica.

Preferivelmente, no trem de tração, a disposição deacoplamento do trem de tração é operável para pelo menosdesacoplamento parcialmente do motor de combustão a partirda disposição de caixa de marchas nas taxas de rotação maisaltas. Mais preferivelmente, no trem de tração, adisposição de acoplamento é operável para desacoplamentocompletamente do motor de combustão a partir da disposiçãode caixa de marchas nas taxas de rotação mais altas.

Desacoplamento pelo menos parcialmente do motor decombustão reduz um risco de dano do motor de combustão porover-rewing do mesmo e também é susceptível à fricção deredução no trem de tração, por intermédio dissoaperfeiçoando a eficiência do mesmo.

Pref erivelmente, no trem de tração, o motor decombustão é operável em cada das relações de marcha paraentregar sua energia máxima em substancialmente uma porçãomediana da faixa de rotação da relação de marcha, com adisposição de máquina elétrica proporcionando seu máximo emdireção de limites de taxas de rotação inferiores esuperiores da relação de marcha. Tal utilização dadisposição de máquina elétrica em ambos os limites de taxade rotação de uma determinada relação de marcha está emcontradição para a prática contemporânea em que energiaentregue a partir de um motor de combustão é normalmenteutilizada em taxas de rotação relativamente mais altas nadeterminada relação de marcha.

Mais preferivelmente, no trem de tração, a porçãomediana da taxa de rotação corresponde para um eixo desaída do motor de combustão rotacionando em uma taxa em umafaixa de substancialmente 1.500 rpm até 3.000 rpm, a taxade rotação inferior correspondendo para um eixo de saída dedisposição de máquina elétrica rotacionando em uma taxa emuma faixa de 0 rpm até 1.500 rpm, e a taxa de rotaçãosuperior correspondendo para o eixo de saída da disposiçãode máquina elétrica rotacionando em uma taxa em uma faixade substancialmente 3.000 rpm para até menos 4.500 rpm.

Opcionalmente, a taxa de rotação inferior corresponde parao eixo de saída da disposição de máquina elétricarotacionando em uma faixa de 1.000 rpm até 1.500 rpm quandoo trem de tração já está em movimentação.Em concordância com um segundo aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um método de controle de um tremde tração híbrido incluindo:

• um motor de combustão operável para energiarotacional de saída no mesmo;

caracterizado pelo fato de que referido método incluias etapas de:

(a) emprego da disposição de máquina elétrica paraestender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha em taxas de rotação mais baixas quandoacelerando a partir de uma parada ou uma relaçãode marcha precedente, e para estender uma faixade taxa de rotação proporcionada na determinadarelação de marcha em taxas de rotação mais altasprecedente para uma mudança de marcha a partir dadeterminada relação de marcha para uma relação demarcha subseqüente para a mesma; ou

(b) emprego da disposição de máquina elétrica paraestender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada na determinada relação de marcha emtaxas de rotação mais altas precedente para umamudança de marcha a partir da determinada relaçãode marcha para uma subseqüente relação de marchapara a mesma.

Preferivelmente, o método inclui uma etapa deutilização de uma disposição de acoplamento do trem detração para desacoplamento pelo menos parcialmente do motorde combustão a partir da disposição de caixa de marchas nastaxas de rotação mais altas. Mais pref erivelmente, nométodo, a disposição de acoplamento é operável paradesacoplamento completamente do motor de combustão a partirda disposição de caixa de marchas nas taxas de rotação maisaltas.

Preferivelmente, no método, o motor de combustão éoperável em cada uma das relações de marcha para entregarsua energia máxima em substancialmente uma porção medianada faixa de rotação da relação de marcha, com a disposiçãode máquina elétrica proporcionando seu máximo em direção delimites de taxas rotação inferiores e superiores da relaçãode marcha.

Preferivelmente, no método, a porção mediana da faixade rotação corresponde para um eixo de saída do motor decombustão rotacionando em uma taxa em uma faixa desubstancialmente 1.500 rpm até 3.000 rpm, a taxa de rotaçãoinferior correspondendo para um eixo de saída da disposiçãode máquina elétrica rotacionando em uma taxa em uma faixade 0 rpm até 1.500 rpm, e a taxa de rotação superiorcorrespondendo para o eixo de saída da disposição demáquina elétrica rotacionando em uma taxa em uma faixa desubstancialmente de 3.000 rpm até pelo menos 4.500 rpm.

Em concordância com um terceiro aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um sistema incluindo um trem detração híbrido em concordância com o primeiro aspecto dapresente invenção.

Preferivelmente, o sistema é operável para controle deseu trem de tração híbrido utilizando um método emconcordância com o segundo aspecto da presente invenção.

Preferivelmente, o sistema é um ônibus, um caminhão,uma van, um veículo de passageiros, um bonde elétrico, umtrem, uma embarcação, um navio, ou um dispositivo deentrega de energia estacionário.

Em concordância com um quarto aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um produto de computadorexecutável em hardware de computação para implementação deum método em concordância com o segundo aspecto da presenteinvenção.

Em concordância com um quinto aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um produto de computadorcompreendendo recurso de código de programa de computadoradaptado para desempenho de um método ou para utilização emum método em concordância com o segundo aspecto da presenteinvenção quando o programa de computador está rodando em ummicrocomputador programável.Preferivelmente, o programa de computador é adaptadopara ser "baixado" (downloaded) para um trem de tração emconcordância com o primeiro aspecto da presente invenção ouum ou mais de seus componentes quando rodando em umcomputador que está conectado com a internet.

Em concordância com um sexto aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um produto de programa decomputador armazenado em uma mídia (meio) de leitura porcomputador, compreendendo recurso de código de programa decomputador em concordância com o quinto aspecto da presenteinvenção.

Em concordância com um sétimo aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um trem de tração híbridoincluindo:

• um motor de combustão operável para energiarotacional de saída no mesmo;

• lima disposição de caixa de marchas para recepçãode energia rotacional a partir de pelo menos umdo motor de combustão e da disposição de máquinaelétrica, a disposição de caixa de marchas sendooperável para acoplamento de correspondente forçamotriz para uma carga;

caracterizado pelo fato de que:

• a disposição de máquina elétrica é empregávelpara estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha:

(a) em taxas de rotação mais altas precedentes parauma mudança de marcha a partir da determinadarelação de marcha para uma relação de marchasubseqüente para a mesma; ou

(b) em ambas as taxas de rotação mais baixas quandoacelerando a partir de uma parada ou a partir deuma marcha precedente, e em taxas de rotação maisaltas precedentes para uma mudança de marcha apartir da determinada relação de marcha para umarelação de marcha subseqüente para a mesma.

Em concordância com um oitavo aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um método de controle de um tremde tração híbrido incluindo:

• um motor de combustão operável para energiarotacional de saída no mesmo;

• uma disposição de caixa de marchas para recepçãode energia rotacional a partir de pelo menos umdo motor de combustão e da disposição de máquinaelétrica, a disposição de caixa de marchas sendooperável para acoplamento de correspondente forçamotriz para uma carga;• uma disposição de unidade de controle acoplada emcomunicação com o motor de combustão, com adisposição de máquina elétrica e com a disposiçãode caixa de marchas para coordenação de suasoperações;

caracterizado pelo fato de que referido método incluias etapas de:

(a) emprego da disposição de máquina elétrica paraestender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha em taxas de rotação mais baixas quandoacelerando a partir de uma parada ou uma relaçãode marcha precedente, e para estender uma faixade taxa de rotação proporcionada na determinadarelação de marcha em taxas de rotação mais altasprecedente para uma mudança de marcha a partir dadeterminada relação de marcha para umasubseqüente relação de marcha para a mesma; ou

(b) emprego da disposição de máquina elétrica paraestender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada na determinada relação de marcha emtaxas de rotação mais altas para uma mudança demarcha a partir da determinada relação de marchapara uma subseqüente relação de marcha para amesma.

Em concordância com um nono aspecto da presenteinvenção, é proporcionado um método para controle de umtrem de tração híbrido possuindo uma disposição de máquinaelétrica operável para saída ou recepção de energiarotacional para/a partir de uma carga por intermédio de umadisposição de caixa de marchas, compreendendo a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica em uma porçãosuperior de uma faixa de rotação proporcionada em umadeterminada relação de marcha proporcionada pela disposiçãode caixa de marchas.

Empregando a disposição de máquina elétrica na porçãosuperior da faixa de rotação proporcionada em umadeterminada relação de marcha se criam condições paraextensão de uma faixa disponível de taxas de rotação apartir de um motor de combustão em uma determinada relaçãode marcha. Desta maneira, uma freqüência de mudanças demarcha pode ser reduzida, por intermédio dissoproporcionando aceleração mais suavizada e mais uniforme, etambém desaceleração mais suavizada e mais uniforme.

A expressão "em uma porção superior da faixa derotação" corresponde para a expressão "em taxas de rotaçãomais altas". Mais especificamente, o método compreende aetapa de controle da disposição de máquina elétrica parauma conexão de energia rotacional para a carga na últimaporção da faixa de rotação, vantajosamente em 50 % - 100 %da faixa de rotação, preferivelmente em 60 % - 100 % dafaixa de rotação e especialmente em 70 % - 100 % da faixade rotação. Preferivelmente, o método compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para uma conexãode energia rotacional para a carga em taxas de rotaçãoacima de 2.000 rpm, especialmente acima de 2.500 rpm e, porexemplo, abaixo de 6.000 rpm.Preferivelmente, o método compreende a etapa decontrole do trem de tração híbrido de maneira que adisposição de máquina elétrica é a principal fonte deenergia em referida porção superior da faixa de rotação eespecialmente de maneira que a disposição de máquinaelétrica é a única fonte de energia em referida porçãosuperior da faixa de rotação.

Em concordância com uma concretização preferida dapresente invenção, o método compreende a etapa de controleda disposição de máquina elétrica para energia rotacionalde saída para a carga em referida porção superior da faixade rotação. Por conseqüência, a disposição de máquinaelétri ca funciona como um motor e supre energia rotacionalde saída, especialmente de maneira a acelerar a carga.

Preferivelmente, o método compreende a etapa de controle dadisposição de máquina elétrica para energia rotacional desaída para a carga na porção superior da faixa de rotaçãoproporcionada na determinada relação de marcha precedentepara uma mudança de marcha a partir de referida determinadarelação de marcha para uma relação de marcha mais alta. Porconseqüência, o método pode compreender uma mudança demarcha ascendente na caixa de marchas. Preferivelmente, umapluralidade de mudanças de marcha ascendentes consecutivasé desempenhada e a disposição de máquina elétrica écontrolada para energia rotacional de saída para a cargaantes de cada mudança de marcha ascendente em referidaporção superior da faixa de rotação.

Em concordância com uma outra concretização preferidada presente invenção, o método compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para recepção deenergia rotacional a partir da carga, especialmente demaneira a desacelerar a carga. Preferivelmente, o métodocompreende a etapa de controle da disposição de máquinaelétrica para recepção de energia rotacional a partir dacarga na porção superior da faixa de rotação proporcionadana determinada relação de marcha seguindo uma mudança demarcha para referida determinada relação de marcha a partirde uma relação de marcha mais alta. Por conseqüência, ométodo pode compreender uma redução de marcha na caixa demarchas. Preferivelmente uma pluralidade de reduções demarcha consecutivas é desempenhada e a disposição demáquina elétrica é controlada para recepção de energiarotacional a partir da carga depois de cada redução demarcha em referida porção superior da faixa de rotação. Emconcordância com um desenvolvimento adicional da presenteinvenção, um motor de combustão no trem de tração híbridopode ser desconectado a partir da carga durante a fase dedesaceleração completa. Especialmente, o método compreendea etapa de controle da disposição de máquina elétrica parafrear regenerativamente a carga.

Preferivelmente, em adição para a disposição demáquina elétrica, o trem de tração híbrido compreende umafonte de energia adicional operável para energia rotacionalde saída para a carga por intermédio da disposição de caixade marchas. A fonte de energia adicional é constituída porum motor de combustão e mais particularmente um motor adiesel, mas pode alternativamente ser constituído por umacélula de combustível, turbina a gás ou outra fonte deenergia.Preferivelmente, o método compreende a etapa decontrole da fonte de energia adicional em uma porçãomediana da faixa de rotação proporcionada na determinadarelação de marcha proporcionada pela disposição de caixa demarchas. Em concordância com uma concretização preferida dapresente invenção, o método compreende a etapa de controledo motor de combustão para uma conexão de energiarotacional para a carga no intervalo de 10 % - 90 % dafaixa de rotação, preferivelmente em 20 % - 80 % da faixade rotação e especialmente em 30 % - 70 % da faixa derotação. Em concordância com uma concretização preferida dapresente invenção, o método compreende a etapa de controledo motor de combustão para uma conexão de energiarotacional para a carga na faixa de 500 rpm - 3000 rpm eespecialmente em taxas de rotação na faixa de 1.000 rpm -2.500 rpm.

Preferivelmente, o método compreende a etapa decontrole da fonte de energia adicional para energiarotacional de saída para a carga na porção mediana da faixade rotação, especialmente de maneira a acelerar a carga.

Preferivelmente, o método compreende a etapa decontrole do trem de tração híbrido de maneira que a fontede energia adicional é a principal fonte de energia paraenergia rotacional de saída para a carga na porção medianada faixa de rotação e especialmente de maneira que a fontede energia adicional é a única fonte de energia paraenergia rotacional de saída para a carga na porção medianada faixa de rotação. A disposição de máquina elétrica podeser controlada para determinar uma contribuição de energiarotacional de saída em referida porção mediana da faixa derotação.

Preferivelmente, a fonte de energia adicional éconfigurada para saída de uma energia rotacional até umlimite de taxa de rotação na vizinhança da porção superiorda faixa de rotação e especialmente, o limite de taxa derotação está em uma vizinhança de uma velocidade máxima dafonte de energia adicional. Preferivelmente, o limite daporção superior da faixa de rotação substancialmentecorresponde para a velocidade máxima de um motor decombustão. Entretanto, o motor de combustão pode tercapacidade de operação pelo menos parcialmente na porçãosuperior da faixa de rotação. Portanto, da máquina elétricae do motor de combustão podem ter saída de uma energiarotacional simultaneamente pelo menos durante uma parte daporção superior da faixa de rotação. Adicionalmente, omotor de combustão pode ser configurado de maneira que omesmo pode entregar energia rotacional de saída também naporção superior da faixa de rotação, mas o mesmo é de fatodesconectado a partir da carga na porção superior da faixade rotação, e o método compreende unicamente utilização dadisposição de máquina elétrica em referida porção superiorda faixa de rotação.

Preferivelmente, o método compreende a etapa dedesacoplamento pelo menos parcialmente da fonte de energiarotacional a partir da disposição de caixa de marchas emreferida porção superior da faixa de rotação eespecialmente desacoplamento completamente da fonte deenergia adicional a partir da disposição de caixa demarchas em referida porção superior da faixa de rotação. 0procedimento de desacoplamento é preferivelmentedesempenhado por intermédio de uma embreagem.

Preferivelmente, a fonte de energia rotacional éoperável em cada uma das relações de marcha para entrega desua energia máxima em substancialmente uma porção medianada faixa de rotação da relação de marcha, com a disposiçãode máquina elétrica proporcionando seu máximo em direção delimites de taxa de rotação inferiores e/ou superiores darelação de marcha.

Preferivelmente, a disposição de caixa de marchas éoperável para proporcionar uma pluralidade de relações demarcha.

Preferivelmente, o método compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para uma conexãode energia rotacional para a carga por intermédio dadisposição de caixa de marchas também em uma porçãoinferior de uma faixa de rotação em uma determinada relaçãode marcha quando acelerando a partir de uma parada ou apartir de uma marcha precedente.

Deverá ser evidenciado que características da presenteinvenção são susceptíveis de serem combinadas em qualquercombinação sem se afastar a partir do escopo da presenteinvenção como definido pelas reivindicações de patenteacompanhantes.

DESCRIÇÃO DOS DIAGRAMAS DA PRESENTE INVENÇÃO

Concretizações da presente invenção irão agora serdescritas em maiores detalhes, de uma maneira nãolimitante, por intermédio de exemplos somente, comreferência para os Desenhos acompanhantes, nos quais:A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um trem detração híbrido em concordância com a presente invenção;

A Figura 2 é um gráfico ilustrando aceleração de umveículo incluindo o trem de tração híbrido da Figura 1, otrem de tração operando de uma maneira contemporâneaconvencional; e

A Figura 3 é um gráfico ilustrando aceleração doveículo incluindo o trem tração híbrido da Figura 1, o tremde tração operando de uma maneira em concordância com apresente invenção.

As Figuras são somente representações esquemáticas e apresente invenção não está limitada para as concretizaçõesnelas representadas.

DESCRIÇÃO DE CONCRETIZAÇÕES DA PRESENTE INVENÇÃO

A seguir, uma concretização de um trem de traçãohíbrido em concordância com a presente invenção irá serdescrita. Aqui posteriormente, a operação do trem de traçãohíbrido irá ser elucidada. Implementações alternativas dostrens de tração híbridos irão então ser descritas.

Enquanto a seguir a presente invenção é exemplificadaem uma concretização de um trem de tração híbrido para umveículo, isto não implica de nenhuma maneira em qualquerrestrição levando-se em consideração o campo de aplicaçãoda presente invenção. Pelo contrário, a presente invenção étambém utilizável em muitos outros campos de aplicação comopor exemplo, em trens de tração híbridos para trens,embarcações, navios e aplicações estacionárias.Referindo-se agora à Figura 1, é ilustrado um trem detração híbrido indicado genericamente pelo numerai dereferência (10). 0 trem de tração (10) é projetado paraincluir relativamente poucas partes componentes paraassegurar elevada confiabilidade e compacidade reforçadas.

Além do mais, muitas de suas partes são adaptações decomponentes bem testados utilizados em veículos em todo omundo. Entretanto, o trem de tração híbrido (10) difere apartir de trens de tração conhecidos em diversos aspectosimportantes que irão ser elucidados adicionalmente maistarde.

O trem de tração (10) inclui um motor de combustão(20) com seu manifold de exaustão (30) associado. 0 motorde combustão (20) pode tanto ser normalmente aspirado ouquanto turbo-charged. Opcionalmente, o motor de combustão(20) é um motor a diesel, um motor a biogás ou um motor agasolina. Um eixo de comando (de manivela, excêntrico) desaída (40) do motor de combustão (20) é rotativamenteacoplado para uma primeira placa de uma embreagem (50). Umasegunda placa da embreagem (50) é rotativamente acopladapor intermédio de um eixo adicional para uma disposição demáquina elétrica (60). A embreagem (50) é uma embreagem detipo deslizante que proporciona uma característica deacoplamento de torque; a embreagem (50) é continuamenteajustável a partir de totalmente desengatada paratotalmente engatada e graus de acoplamento de torque dentreestas.

A disposição de máquina elétrica (60) inclui pelomenos uma máquina elétrica (70) que não é somente operávelpara gerar energia mecânica de rotação e, por conseqüência,torque de tração quando excitada por energia elétrica, masé também operável para funcionar como um gerador quandoconfigurada para proporcionar frenagem regenerativa e, porconseqüência, torque de frenagem; convenientemente, amáquina elétrica (70) capacidade de funcionamento tantocomo um motor e quanto como um gerador. A disposição demáquina elétrica (60) adicionalmente inclui um eixo desaída de torque de motor (80) rotativamente acoplado para amáquina elétrica (70) e também para o eixo de comando desaída (40) do motor de combustão (20) como ilustrado.

Adicionalmente, a disposição de máquina elétrica (60)inclui uma unidade de controle de máquina elétrica (90) euma unidade eletrônica de energia (100) para permutarcorrente alta para e a partir da máquina elétrica (70) emresposta para seu funcionamento como um motor de tração oucomo um gerador.

O trem de tração (10) também inclui uma disposição dearmazenamento de energia (150). A disposição dearmazenamento de energia (150) compreende um elemento dearmazenamento de energia (160) que é opcionalmenteimplementado como uma bateria eletricamente recarregávelacoplada para um controlador de elemento de armazenamentode energia (170) para gerenciamento de descarga e derecarga do elemento de armazenamento de energia (160). Comoalternativa, o elemento de armazenamento de energia (160) éopcionalmente implementado utilizando uma tecnologia debateria de hidreto de metal de níquel (NiMH), umatecnologia de bateria recarregável de ácido de chumboavançada, uma tecnologia de célula recarregável de íon delítio, ou lima tecnologia de célula recarregável de polímerode lítio. A utilização de super capacitores como elementosde armazenamento de energia (160) é também possível.

Alternativamente, o elemento de armazenamento de energia(160) pode ser implementado por intermédio de umdispositivo de armazenamento de energia de volante derotação um dispositivo de armazenamento hidráulico, umdispositivo de armazenamento de energia mecânica combinadocom qualquer disposição de conversão de energia adequada(não mostrada) convertendo:

(i) energia elétrica produzida pela máquina elétrica(70) (funcionando como gerador) em uma forma deenergia adequada para armazenamento em referidoelemento de armazenamento de energia (160); e

(ii) energia armazenada em referido elemento dearmazenamento de energia (160) em energiaelétrica para utilização na máquina elétrica (70)(funcionando como motor).

Ainda mais opcionalmente, o elemento de armazenamentode energia (160) pode ser implementado como uma combinaçãode diversas de tais tecnologias de armazenamento de energiapara melhor utilização de características de carga edescarga individuais destas tecnologias.

0 trem de tração (10) e seu veículo possuem associadoscom os mesmos auxiliadores elétricos (180), por exemplo, umou mais de aquecedores elétricos, ventiladores, sistemas desegurança e funções de controle de climatização de veículo.

Estes auxiliadores elétricos (180) são eletricamenteacoplados para o elemento de armazenamento de energia (160)como ilustrado na Figura 1.O eixo de saída de torque de motor (80) anteriormentemencionado é rotativamente acoplado para uma caixa demarchas (200). A caixa de marchas (200) é operável paraproporcionar diversas relações de marcha discretas e umacoplamento neutro a partir do eixo de saída de torque demotor (80) para um eixo de saída final (210) . O eixo desaída final (210) é rotativamente acoplado por intermédiode uma marcha de diferencial (220) para uma carga (230) dotrem de tração (10), por exemplo, uma ou mais rodas (230)de um veículo (não mostrado) em que o trem de tração (10) émontado. O veículo é opcionalmente um veículo comercialpesado, tal como um ônibus, um caminhão, um veículo deconstrução, uma van de entregas, ou qualquer outro tipo deveículo que é requerido em operação exibir aceleraçãorelativamente alta suavizada e uniforme em uma maneira detração de parada/partida. Entretanto, a presente invençãonão está limitada para tais veículos; por exemplo, o tremde tração (10) é susceptível para ser empregado em veículosde passageiros, embarcações, navios e equipamentoestacionário de entrega de energia.

O trem de tração (10) é adicionalmente proporcionadocom uma unidade de controle central (300) eletricamenteacoplada para uma montagem de acionador (não mostrada)associada com a embreagem (50), para a unidade de controlede máquina elétrica (90), para o controlador dearmazenamento de energia (170), e para uma unidade deacionador (não mostrada) associada com a caixa de marchas(200). A unidade de controle central (300) é operável paraproporcionar uma interface para um motorista do veículo,por exemplo, a unidade de controle central (300) é acopladapara receber comandos de aceleração, de frenagem e demudança de marcha a partir do motorista. Além do mais,ainda que não ilustrado na Figura 1, o trem de tração (10)inclui sensores em diversas posições estratégicas no tremde tração (10) para mensuração do torque, ou mensuração desinais de parâmetros possibilitando os subseqüentes cálculoou estimativa do torque; os sensores são beneficamenteimplementados como sensores de taxa de rotação, porexemplo, sensores de taxa de rotação (tacômetros) ópticosou indutivos implementados como codificadores ópticos ouindutivos, operáveis para geração de sinais; a partir dossinais, uma mensuração do torque pode ser derivada a partirda aceleração angular dwZdt em concordância com a Equação 1(Bq. 1):

T = I * daZdt (Eg. 1)

Em que:

T = torque; e

I = momento de inércia.

A unidade de controle central (300) é operável paradesempenhar várias funções que irão ser elucidadas maistarde se referindo à interação do motor de combustão (20),da embreagem (50), da disposição de máquina elétrica (60) eda caixa de marchas (200). Opcionalmente, a disposição demáquina elétrica (60) é implementada por um ou mais de:tecnologia de relutância permutada, tecnologia demotor/gerador de indução, tecnologia de magneto permanente.A operação do trem de tração (10) irá ser agoradescrita com referência para a Figura 1. A unidade decontrole (300) é programada para ativação do motor decombustão (20) periodicamente de maneira a operar o mesmoem uma parte a mais eficiente de seu regime de operaçãotérmica de maneira a possibilitar que o motor de combustão(20) venha a proporcionar economia de combustível reforçadapara o trem de tração (10). Existem, conseqüentemente,períodos durante os quais o motor de combustão (20) está emum estado desativado sem combustível sendo suprido para omesmo. Quando o motor de combustão (20) está no estadodesativado, a embreagem (50) é beneficamente acionada pelaunidade de controle (300) para estar em um estadodesengatado. Como descrito precedentemente, a embreagem(50) está pelo menos parcialmente engatada para torqueacoplado a partir do motor de combustão (20) quando o motorde combustão (20) está em seu estado ativado comcombustível sendo suprido para o mesmo. A unidade decontrole (30) é programada para controlar a operação damáquina elétrica (60), da embreagem (50) e do motor decombustão (20) de maneira que a desativação e ativação domotor de combustão (20) ocorrem no trem de tração (10) semsubstancialmente induzir quaisquer trancos de torque dignosde atençao. Uma tal característica é especialmenteimportante quando o trem de tração (10) é empregado em umônibus que transporta em operação passageiros em umaposição em pé, ao ônibus sendo requerido acelerarsuavemente e rapidamente em ambientes urbanos de maneira anão impedir indevidamente fluxo de trânsito e ainda ser tãoeficiente em combustível quanto possível para satisfazerregulamentações econômicas e de emissão de combustível.

A operação contemporânea convencional do trem detração (10) irá ser agora descrita com referência para aFigura 2. Na Figura 2, é mostrado iam primeiro gráficoindicado genericamente pelo numerai de referência (400). 0primeiro gráfico (400) inclui um eixo de abscissas (410)simbolizando um tempo decorrido a partir da esquerda para adireita. Além do mais, o primeiro gráfico (400) inclui umeixo de ordenadas (420) subdividido em primeira região,segunda região e terceira região (440, 460, 480). Naprimeira região (440), o eixo de ordenadas (420) simbolizavelocidade de veículo aumentando a partir do fundo para otopo. Na segunda região (460), o eixo de ordenadas (420)simboliza força motriz entregue a partir da máquinaelétrica (70) com energia aumentando a partir do fundo parao topo. Na terceira região (480), o eixo de ordenadas (420)simboliza força motriz entregue a partir do motor decombustão (20) por intermédio da embreagem (50) com energiaaumentando a partir do fundo para o topo. A aceleração doveículo é mostrada como uma seqüência de fases começandocom a fase (Pl) e terminando com a fase (P5); existem fasesadicionais além da fase (P5) que não irão ser descritas. Emum processo de progresso a partir da fase (Pl) para a fase(P5), a velocidade do veículo segue uma curva (430)incluída na primeira região (440), energia entregue apartir da máquina elétrica (70) segue uma curva (450) nasegunda região (460), e energia entregue a partir do motorde combustão (20) segue uma curva (470) na terceira região(480). As fases (Pl), (P3) e (P5) correspondem para aaceleração do veículo. Em um exemplo, na fase (Pl), amáquina elétrica (70) é operável para proporcionar umamaior parte de energia mecânica e torque a partir de umataxa de revolução de eixo de 1.000 rpm até 1.500 rpm em queo motor de combustão (20) proporciona uma maior parte deenergia mecânica e torque a partir de uma taxa de revoluçãode eixo de 1.500 rpm até 3.000 rpm; consideração similarcom respeito à carga de energia mecânica compartilhadaentre a máquina elétrica (70) e o motor de combustão (20)também substancialmente pertencendo às fases (P3) e (P5).

As fases (P2) e (P4) correspondem para mudanças de marchaocorrendo na caixa de marchas (200). O primeiro gráfico(400) corresponde substancialmente para um regime adotadona publicação de pedido de patente internacional PCT númeroWO 2005/016681 anteriormente mencionada.

Em um tempo exatamente precedente à fase (Pl), oveículo incluindo o trem de tração híbrido (10) estáestacionário. Durante a fase (Pl), aceleração inicialocorre utilizando energia entregue substancialmente apartir da máquina elétrica (70) para uma velocidade delimiar em que o motor de combustão (20) progressivamenteentrega mais energia relativamente para a máquina elétrica(70); no final da fase (Pl), força motriz para acelerar oveículo é proporcionada substancialmente a partir do motorde combustão (20). Durante a fase (P2), uma mudança demarcha ocorre em que a máquina elétrica (70) é novamenteutilizada no começo da fase (P3) para proporcionar forçamotriz em cooperação com a máquina elétrica (70) com omotor de combustão (20) novamente assumindo uma função deentrega da maior parte de força motriz no final da fase(P3) exatamente precedendo uma mudança de marcha na fase(Ρ4). No começo da fase (P5), o motor de combustão (20)entrega relativamente mais força motriz do que a máquinaelétrica (70); durante a fase (P5), o motor de combustão(20) crescentemente entrega mais força motriz na medida emque energia entregue a partir da máquina elétrica (70) éprogressivamente diminuída. Além da fase (P5), o motor decombustão (20) é progressivamente mais utilizado paraproporcionar força motriz em uma extensão em que a máquinaelétrica (70) possui uma contribuição relativamentesubordinada. Mudanças de marcha na fase (P2) e na fase (P4)determinam surgimento para mudanças abruptas em aceleraçãosimbolizadas por (500) e (510), respectivamente, que podemser sentidas como trancos de aceleração por passageirosviajando no veículo, por exemplo, um ônibus.

De maneira a adicionalmente elucidar a operação dotrem de tração (10) de uma maneira convencional, algunsexemplos de parâmetros se referindo a uma implementaçãoprática do trem de tração (10) irá ser agora descrita.

A máquina elétrica (70) é beneficamente um motorsíncrono de magneto permanente de seis fases (PM) que éoperável para gerar 120 kw de energia mecânica e gerar iamtorque máximo de 800 Nm. Além do mais, embora a máquinaelétrica (70) venha a desenvolver seu torque o maior emvelocidades de rotação mais baixas, seu rotor temcapacidade de ser tracionado em taxas de rotação a partirda parada (repouso) para substancialmente 8.000 rpm.

A caixa de marchas (200) é beneficamente uma caixa demarchas automática de mudança em (I) de propriedade daVolvo; alternativamente, a caixa de marchas (200) é umacaixa de marchas projetada personalizada adaptada parautilização com o trem de tração (10). Por exemplo, a caixade marchas (200) se inclui em uma faixa de seis até dozemarchas que são individualmente selecionáveis a partir daunidade de controle (300); mais normalmente, a caixa demarchas (200) inclui substancialmente dez marchas. Uma talimplementação da caixa de marchas possibilita ao motor decombustão (20) impulsionar um veículo no qual o trem detração (10) é montado em uma faixa de velocidade de 0 Km/haté 150 Km/h. Por conseqüência, quando acelerando o veículoa partir da parada para uma velocidade em uma ordem de 80Km/h, a caixa de marchas (200) convencional tem de serpermutada através de uma ordem de cinco a seis marchas.

Descontinuidades em energia transmitida através da caixa demarchas (200) potencialmente ocorrem em cada mudança demarcha ocorrendo na caixa de marchas (200) quando a máquinaelétrica (70) e motor de combustão (20) estãomomentaneamente desacoplados a partir da caixa de marchas(200) durante operação do trem de tração (10).

A presente invenção considerou que a operação do tremde tração híbrido (10) pode ser aperfeiçoada paraproporcionar uma aceleração mais uniforme e suavizada doque aquela ilustrada na Figura 2. 0 trem de tração híbrido(10) é beneficamente operado em concordância com a presenteinvenção, a saber de uma maneira como ilustrada na Figura3. Referindo-se à Figura 3, é mostrado um segundo gráficoindicado genericamente pelo numerai de referência (600). 0segundo gráfico (600) inclui o anteriormente mencionadoeixo de abscissas (410) simbolizando uma passagem de tempo(t) a partir da esquerda para a direita. Além do mais, oeixo de ordenadas (420) do segundo gráfico (600) inclui asanteriormente mencionadas primeira região, segunda região eterceira região (440, 460, 480), respectivamente. Uma curva(630) na primeira região (440) do segundo gráfico (600)representa velocidade do veículo incluindo o trem de traçãohíbrido (10). Uma curva (640) do segundo gráfico (600)corresponde para força motriz proporcionada a partir damáquina elétrica (70); por exemplo, a máquina elétrica (70)é operável para entregar sua energia mecânica sobre umafaixa de taxa de rotação de eixo de 1.000 rpm atéaproximadamente 6.000 rpm quando seu veículo associado jáestá em movimentação, e opcionalmente a partir desubstancialmente 0 rpm até aproximadamente 6.000 rpm quandoo veículo está sendo lançado a partir da parada (repouso).

Uma curva (650) do segundo gráfico (600) corresponde paraforça motriz proporcionada a partir do motor de combustão(20); por exemplo, o motor de combustão (20) é operávelpara entregar sua energia mecânica sobre uma faixa de taxade rotação de eixo de 1.500 rpm até 3.000 rpm, embora omotor de combustão (20) tenha capacidade de ser operado emfaixas de taxa de rotação abaixo de 1.500 rpm e acima de3.000 rpm quando forçado a assim fazer de uma maneira semcarga de motor pela máquina elétrica (70). O segundográfico (600) corresponde para o veículo acelerandoprogressivamente a partir da fase (Ql) para a fase (Q5). Asfases (Q2) e (Q4) correspondem para mudanças de marchaocorrendo na caixa de marchas (200). Entretanto, emcomparação com o primeiro gráfico (400) da Figura 2, osegundo gráfico (600) da Figura 3 mostra a partir da curva(630) uma velocidade de veículo mais atingível para cadamarcha durante as fases (Ql), (Q3) e (Q5), por intermédiodis so requerendo mudanças de marcha, relativamente menosfreqüentes, embora economizando desgaste da caixa demarchas (200) e da embreagem (50) e proporcionando umaaceleração mais suavizada e mais uniforme do queproporcionada no primeiro gráfico (400). Por conseqüência,no segundo gráfico (600), uma faixa de velocidade maior éconseguida nas fases (Ql), (Q3) e (Q5) por exploração deuma característica que a máquina elétrica (70) ésusceptível para funcionar sobre uma faixa de taxa derotação maior em comparação com o motor de combustão (20);opcionalmente, a caixa de marchas (200) é projetada paraincluir poucas faixas de marcha que são mais mutuamenteespaçadas separadamente levando-se em consideração suasrelações de marcha, por intermédio disso simplificandoprojeto mecânico da caixa de marchas (200) e por intermédiodisso potencialmente reduzindo seus custos de manufaturaçãoe aumentando sua confiabilidade de operação.

Opcionalmente, para otimização de eficiência deoperação térmica, o motor de combustão (20) opcionalmentepossui uma faixa de taxa de rotação mais reduzida do que ummotor de combustão convencional não intencionado parautilização em um trem de tração híbrido, por exemplo, omotor de combustão (20) pode ser de projeto sintonizado(personalizado) e opcionalmente utiliza uma manifold deadmissão sintonizado. Se necessário, a máquina elétrica(70) é opcionalmente atualizada para uma unidade maispoderosa quando operando em concordância com a Figura 3.

Por conseqüência, uma característica importante na Figura 3é a de que a excitação para a máquina elétrica (70) éaumentada substancialmente precedente para uma mudança demarcha de maneira a estender as fases (Q3), (Q5) eespecialmente (Ql). Em conseqüência, como simbolizado pelacurva (650), o motor de combustão (20) é operável paraentregar a maior parte de energia substancialmente em umaporção mediana das fases (Ql), (Q3) e (Q5). Para evitarsobre over-rewing do motor de combustão (20), a embreagem(50) é opcionalmente desengatada para isolar o motor decombustão (20) nas porções últimas das fases (Ql), (Q3) e(Q5), caso no qual força motriz para acelerar o veículo éderivada unicamente a partir da máquina elétrica (70)imediatamente precedente para uma mudança de marcha. Um talmodo de operação está em contradição para a práticaconvencional em que o motor de combustão (20) é consideradocomo sendo o mais apropriado para entrega de força motriznas regiões últimas das fases (Pl), (P3) e (P5) exatamenteprecedentemente para mudanças de marcha como ilustradas naFigura 2. Enquanto a embreagem (50) é utilizada para isolaro motor de combustão (20), o motor de combustão (20) podeopcionalmente ser desativado; alternativamente, o motor decombustão (20) pode ser mantido ativo quando isolado pelaembreagem (50).

Por conseqüência, na Figura 3, a máquina elétrica (70)proporciona uma maior parte de foca motriz em partidainicial e em torno de mudanças de marcha; por exemplo, amáquina elétrica (70) é disposta para entregar uma maiorparte de sua força motriz em uma faixa de taxa de rotaçãode eixo mais baixa de 1.000 rpm até 1.500 rpm e também emuma faixa de taxa de rotação de eixo mais alta de 3.000 rpmpara aproximadamente 6.000 rpm, respectivamente, porexemplo, aproximadamente pelo menos 4.500 rpm; a faixa detaxa de rotação de eixo mais baixa de 0 rpm até 1.500 rpm éopcionalmente apropriada quando um veiculo está sendolançado em movimentação. Na Figura 3, o motor (20) éempregado para proporcionar a maior parte da força motrizem regiões intermediárias entre mudanças de marcha; porexemplo, o motor (20) é disposto para entregar uma maiorparte de sua força motriz em uma faixa de taxa de rotaçãode substancialmente 1.500 rpm até 3.000 rpm. Embora aFigura 3 ilustra a aceleração do veiculo, uma aproximaçãosimilar pode também ser adotada quando desacelerando oveículo para reduzir um número de mudanças de marchaenvolvidas; durante aceleração, o motor de combustão (20)permanece desacoplado durante regiões intermediárias deconjuntos de marcha. Por exemplo, em uma situação urbana deparada-partida, é conceptível para o veículo configurado emconcordância com a presente invenção ser operado unicamentena fase (Ql) sem uma mudança de marcha sendo necessária; emcomparação, operação do veículo em concordância com oprimeiro gráfico (400) deveria requerer uma mudança demarcha na fase (P2) a ser requerida provocando que a fase(P3) venha a ser reivindicada, a mudança de marcha na fase(P2) provocando uma interrupção momentânea de força motrizpara o veículo e, portanto, trancos de aceleração sentidospor passageiros do veículo. Operação do trem de tração (10)em concordância com o segundo gráfico (600) resulta emmenos perturbação em regiões (700, 710) associadas commudanças de marcha nas fases (Q2) e (Q4), respectivamente.

Além do mais, como elucidado anteriormente, a presenteinvenção beneficamente possibilita um projeto mais simplesde caixa de marchas (200) com menos faixas de marcha que ésusceptível para redução de custos de manufaturação ereforço de confiabilidade de operação.

A operação do veículo incluindo o trem de tração (10)de uma maneira descrita na Figura 3 é conseguida porprogramação apropriadamente da unidade de controle central(300). A unidade de controle central (300) é, por exemplo,operável para controlar uma maneira na qual umadistribuição de energia mecânica para ser entregue a partirda máquina elétrica (70) relativamente para o motor decombustão (20) como uma função de taxa de revolução de eixopara implementação da presente invenção, por exemplo, comoilustrado na Figura 3. Software para execução na unidade decontrole central (300) é transportável para a mesma sobreum suporte de dados, por exemplo, sobre um módulo dememória somente de leitura (ROM) de plug-in que éconectável para um conector da unidade de controle (300).

Alternativamente, ou adicionalmente, a unidade de controle(300) inclui um link de comunicação de dados, por exemplo,um link sem fio tal como um link sem fio de Blue Tooth ouum link de telefone celular, de maneira que softwareexecutável é transportável em um sinal de suporte sem fiopara o link de comunicação de dados para armazenamento dosoftware executável em uma memória de dados da unidade decontrole (300) para execução subseqüente na mesma.

Opcionalmente, a unidade de controle central (300) éconectável por intermédio de um link de dados, por exemplo,um link de dados sem fio, para uma rede de comunicação talcomo a internet para "baixamento" (downloading) de um oumais produtos de software da mesma. Em particular, quando aunidade de controle central (300) é implementada comohardware de computação operável para executar software, otrem de tração (10) é opcionalmente configurável para serselecionavelmente permutável entre os gráficos (400, 600)ou qualquer característica intermediária dentre os mesmos.

Na Figura 3, a máquina elétrica (70) é ilustrada comoproporcionando relativamente a maior parte de energiamecânica em uma taxa de rotação de eixo até parasubstancialmente 1.500 rpm, o motor de combustão (20)proporcionando relativamente a maior parte de energiamecânica em uma taxa de rotação de eixo em uma faixa desubstancialmente 1.500 rpm até 3.000 rpm, e a máquinaelétrica (70) proporcionando relativamente a maior parte deenergia mecânica em uma taxa de rotação de eixo em umafaixa de 3.000 rpm até 5.000 rpm. Entretanto, dependendo dotamanho e do projeto da máquina elétrica (70) e do motor decombustão (20), estas faixas podem ser variadas um pouco.

Por exemplo, quando o motor de combustão (20) érelativamente pequeno, o motor de combustão (20) podepotencialmente ser operado com sua banda de energia seestendendo acima de 3.000 rpm, por exemplo, para 3.500 rpm.

Inversamente, por exemplo, quando o motor de combustão (20)é relativamente grande, por exemplo, um motor a diesel decapacidade de 10 litros, o motor de combustão (20)potencialmente possui uma banda de energia se estendendo apartir de 1.000 rpm ascendente para em torno de 2.500 rpm;em uma tal situação, a máquina elétrica (70) ébeneficamente disposta para entregar sua energia mecânicaem uma faixa de taxa de rotação de eixo de substancialmente500 rpm até 1.000 rpm, e em uma faixa de taxa de rotação deeixo de substancialmente 2.500 rpm até 4.000 rpm. Outrasvariações em tais faixas de taxa de rotação são possíveis eestão dentro do escopo da presente invenção como definidopelas reivindicações de patente acompanhantes.

Por exemplo, a unidade de controle central (300) éopcionalmente programada de uma maneira tal que a operaçãodo trem de tração híbrido implementado em um caminhão ouônibus ou «qualquer outro veículo é permutável entre umajustamento de "condução urbana" utilizando o método emconcordância com a presente invenção e um ajustamento de"modo convencional" (por exemplo, utilizado quandotracionando o veículo em uma auto estrada). Entretanto, ográfico (600) representa uma situação aperfeiçoada paraconsecução de uma aceleração mais suavizada e mais uniformeno veículo. Opcionalmente, a unidade de controle central(300) é automaticamente permutável em resposta para sinaissem fio recebidos na mesma para permutar entre um talajustamento de "condução urbana" e um tal ajustamento de"modo convencional". Tal permutação automática entreajustamentos tem potencialmente capacidade de redução deuma carga de trabalho de processamento de informaçãoapresentada para um motorista do veículo.

Embora concretizações da presente invenção tenham sidodescritas precedentemente levando-se em consideração umacarga, por exemplo, para aceleração de um veículo, tal comoum ônibus, a presente invenção é também pertinente parafrenagem regenerativa e desaceleração da carga. Por empregoda disposição de máquina elétrica (60) em taxas de rotaçãomais altas imediatamente depois quando reduzindo umamarcha, um número de mudanças de marcha requeridas quandodesacelerando a carga pode também ser reduzido. Porconseqüência, faixas de rotação associadas com marchas emuma transmissão são por intermédio disso susceptíveis deserem estendidas por aplicação da presente invenção.Embora a presente invenção tenha sido descritaprecedentemente levando-se em consideração o trem de tração(10), deverá ser apreciado que a presente invenção não estálimitada para utilização em uma tal configuração e pode seradaptada para utilização com outras configurações de tremde tração. Modificações para concretizações da presenteinvenção descritas precedentemente são, por conseqüência,possíveis sem se afastar a partir do escopo da presenteinvenção como definido pelas reivindicações de patenteacompanhantes.

Embora a utilização do trem de tração (10) tenha sidodescrita precedentemente levando-se em consideraçãoveículos, por exemplo, ônibus e caminhões, deverá serapreciado que a presente invenção pode ser empregada tambémem outros tipos de sistemas, por exemplo, veículos depassageiros, bondes elétricos, trens, embarcações, navios esistemas de entrega de energia estacionários.

Expressões tais como "incluindo", "compreendendo","incorporando", "consistindo de", "possui/em", "é/são"utilizadas para descrição e reivindicação da presenteinvenção são intencionadas para serem construídas de umamaneira não exclusiva ou não exaustiva, a saberpossibilitando para itens, componentes ou elementos nãoexplicitamente descritos, mas que também estão presentes.Referência ao singular é também construída para se referirao plural.

Numerais incluídos entre parâmetros nas reivindicaçõesde patente acompanhantes são intencionados para auxiliar acompreensão (o entendimento) das reivindicações de patentee não deveriam ser construídos de qualquer maneira paralimitação de matéria reivindicada por estas reivindicaçõesde patente acompanhantes subseqüentemente.

Claims

1. Um trem de tração híbrido (10) incluindo:• um motor de combustão (20) operável para energiarotacional de saída no mesmo;• lima disposição de máquina elétrica (60) operávelpara energia rotacional de saída na mesma;• uma disposição de caixa de marchas (200) pararecepção de energia rotacional a partir de pelomenos um do motor de combustão (20) e dadisposição de máquina elétrica (60), a disposiçãode caixa de marchas (200) sendo operável paraacoplamento de correspondente força motriz parauma carga (230);• uma disposição de unidade de controle (300)acoplada em comunicação com referido motor decombustão (20), com referida disposição demáquina elétrica (60) e com referida disposiçãode caixa de marchas (200) para coordenação desuas operações;• em que a disposição de caixa de marchas (200) éoperável para proporcionar uma pluralidade derelações de marcha;caracterizado pelo fato de que:• a disposição de máquina elétrica (60) éempregável para estender uma faixa de taxa derotação proporcionada em uma determinada relaçãode marcha em taxas de rotação mais altasprecedente para uma mudança de marcha a partir dereferida determinada relação de marcha para umarelação de marcha subseqüente para a mesma.

2. Um trem de tração híbrido (10) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adisposição de máquina elétrica (60) é também empregávelpara estender uma faixa de taxa de rotação proporcionada emuma determinada relação de marcha em ambas as taxas derotação mais baixas quando acelerando a partir de umaparada ou a partir de uma marcha precedente.

3. Um trem de tração híbrido (10) incluindo:• um motor de combustão (20) operável para energiarotacional de saída no mesmo;• uma disposição de máquina elétrica (60) operávelpara energia rotacional de saída na mesma;uma disposição de caixa de marchas (200) pararecepção de energia rotacional a partir de pelomenos um do motor de combustão (20) e dadisposição de máquina elétrica (60), a disposiçãode caixa de marchas (200) sendo operável paraacoplamento de correspondente força motriz parauma carga (230);• lima disposição de unidade de controle (300)acoplada em comunicação com referido motor decombustão (20), com referida disposição demáquina elétrica (60) e com referida disposiçãode caixa de marchas (200) para coordenação desuas operações;• em que a disposição de caixa de marchas (200) éoperável para proporcionar uma pluralidade derelações de marcha;caracterizado pelo fato de que:• a disposição de máquina elétrica (60) éempregável para estender uma faixa de taxa derotação proporcionada em uma subseqüente relaçãode marcha em taxas de rotação mais altas depoisde uma mudança de marcha a partir de umadeterminada relação de marcha para a subseqüenterelação de marcha para a mesma.

4. Um trem de tração (10) de acordo com asreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de queuma disposição de acoplamento (50) incluída no trem detração (10) é operável para desacoplamento pelo menosparcialmente do motor de combustão (20) a partir dadisposição de caixa de marchas (200) em referidas taxas derotação mais altas.

5. Um trem de tração (10) de acordo com areivindicação 4, caracterizado pelo fato de que adisposição de acoplamento (50) é operável paradesacoplamento completamente do motor de combustão (20) apartir da disposição de caixa de marchas (200) em referidastaxas de rotação mais altas.

6. Um trem de tração (10) de acordo com asreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que omotor de combustão (20) é operável em cada uma das relaçõesde marcha para entregar sua energia máxima emsubstancialmente uma porção mediana da faixa de rotação darelação de marcha, com a disposição de máquina elétrica(60) proporcionando seu máximo em direção de limites detaxas de rotação inferiores e superiores da relação demarcha.

7. Um trem de tração (10) de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que referidaporção mediana da taxa de rotação corresponde para um eixode saída de referido motor de combustão (20) rotacionandoem uma taxa em uma faixa de substancialmente 1.500 rpm até-3.000 rpm, referida taxa de rotação inferior correspondendopara um eixo de saída de referida disposição de máquinaelétrica (60) rotacionando em uma taxa em uma faixa de 0rpm até 1.500 rpm, e referida taxa de rotação superiorcorrespondendo para referido eixo de saída de referidadisposição de máquina elétrica (60) rotacionando em umataxa em uma faixa de substancialmente 3.000 rpm para atémenos 4.500 rpm.

8. Um método de controle de um trem de traçãohíbrido (10) incluindo:• um motor de combustão (20) operável para energiarotacional de saída no mesmo;• uma disposição de máquina elétrica (60) operávelpara energia rotacional de saída na mesma;uma disposição de caixa de marchas (200) pararecepção de energia rotacional a partir de pelomenos um do motor de combustão (20) e dadisposição de máquina elétrica (60), a disposiçãode caixa de marchas (200) sendo operável paraacoplamento de correspondente força motriz parauma carga (230);• uma disposição de unidade de controle (300)acoplada em comunicação com referido motor decombustão (20), com referida disposição demáquina elétrica (60) e com referida disposiçãode caixa de marchas (200) para coordenação desuas operações;• em que a disposição de caixa de marchas (200) éoperável para proporcionar uma pluralidade derelações de marcha;caracterizado pelo fato de que referido método incluias etapas de:(a) emprego da disposição de máquina elétrica (60)para estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha em taxas de rotação mais baixas quandoacelerando a partir de uma parada ou uma relaçãode marcha precedente, e para estender uma faixade taxa de rotação proporcionada na determinadarelação de marcha em taxas de rotação mais altasprecedente para uma mudança de marcha a partir dereferida determinada relação de marcha para umarelação de marcha subseqüente para a mesma; ou(b) emprego da disposição de máquina elétrica (60)para estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha em taxas de rotação mais altas precedentepara uma mudança de marcha a partir de referidadeterminada relação de marcha para umasubseqüente relação de marcha para a mesma.

9. Um método de controle de um trem de traçãohíbrido (10) incluindo:• xim motor de combustão (20) operável para energiarotacional de saída no mesmo;uma disposição de máquina elétrica (60) operávelpara energia rotacional de saída na mesma;• lima disposição de caixa de marchas (200) pararecepção de energia rotacional a partir de pelomenos um do motor de combustão (20) e dadisposição de máquina elétrica (60), a disposiçãode caixa de marchas (200) sendo operável paraacoplamento de correspondente força motriz parauma carga (230);• uma disposição de unidade de controle (300)acoplada em comunicação com referido motor decombustão (20), com referida disposição demáquina elétrica (60) e com referida disposiçãode caixa de marchas (200) para coordenação desuas operações;em que a disposição de caixa de marchas (200) éoperável para proporcionar uma pluralidade derelações de marcha;caracterizado pelo fato de que referido método incluias etapas de:(a) emprego da disposição de máquina elétrica (60)para estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação demarcha em taxas de rotação mais baixas quandoacelerando a partir de uma parada ou uma relaçãode marcha precedente, e para estender uma faixade taxa de rotação proporcionada na determinadarelação de marcha em taxas de rotação mais altasprecedente para uma mudança de marcha a partir dereferida determinada relação de marcha para umasubseqüente relação de marcha para a mesma; ou(b) emprego da disposição de máquina elétrica (60)para estender uma faixa de taxa de rotaçãoproporcionada em uma subseqüente relação demarcha em taxas de rotação mais altas depois deuma mudança de marcha a partir de uma determinadarelação de marcha para referida subseqüenterelação de marcha para a mesma.

10. Um método de acordo com as reivindicações 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa deutilização de uma disposição de acoplamento (50) para pelomenos parcialmente desacoplar o motor de combustão (20) apartir da disposição de caixa de marchas (200) em referidastaxas de rotação mais altas.

11. Um método de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que a disposição de acoplamento(50) é operável para desacoplar completamente o motor decombustão (20) a partir da disposição de caixa de marchas(200) em referidas taxas de rotação mais altas.

12. Um método de acordo com as reivindicações 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que o motor de combustão (20) éoperável em cada uma das relações de marcha para entregarsua energia máxima em substancialmente uma porção medianada faixa de rotação da relação de marcha, com a disposiçãode máquina elétrica (60) proporcionando seu máximo emdireção limites de taxas de rotação inferiores e superioresda relação de marcha.

13. Um método de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que referida porção mediana dafaixa de rotação corresponde para um eixo de saída dereferido motor de combustão (20) rotacionando em uma taxaem uma faixa de substancialmente 1.500 rpm até 3.000 rpm,referida taxa de rotação inferior correspondendo para umeixo de saída de referida disposição de máquina elétrica(60) rotacionando em uma taxa em uma faixa desubstancialmente 0 rpm até 1.500 rpm, e referida taxa derotação superior correspondendo para referido eixo de saídade referida disposição de máquina elétrica (60)rotacionando em uma taxa em uma faixa de substancialmentede 3.000 rpm até pelo menos 4.500 rpm.

14. Um sistema, caracterizado pelo fato de que incluium trem de tração híbrido (10) conforme definido emqualquer uma das reivindicações 1 até 7.

15. Um sistema de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que referido sistema é operávelpara controle de seu trem de tração híbrido (10) utilizandoum método conforme definido em qualquer uma dasreivindicações 8 até 13.

16. Um sistema de acordo com as reivindicações 14 ou.-15, caracterizado pelo fato de que referido sistema é umônibus, um caminhão, uma van, um veículo de passageiros, umbonde elétrico, uma embarcação, um navio, ou um dispositivode entrega de energia estacionário.

17. Um produto de computador executável sobrehardware de computação, caracterizado pelo fato de que épara implementação de um método conforme definido emqualquer uma das reivindicações 8 até 13.

18. Um produto de computador compreendendo recurso decódigo de programa de computador adaptado para desempenharum método ou para utilização em um método conforme definidoem pelo menos uma das reivindicações 8 até 13,caracterizado pelo fato de que é quando referido programade computador está rodando em um microcomputadorprogramável.

19. Um programa de computador de acordo com areivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o programade computador é adaptado para ser "baixado" para um trem detração conforme definido na reivindicação 1 ou um ou maisde seus componentes quando rodando em um computador queestá conectado com a internet.

20. Um produto de programa de computador armazenadoem uma mídia (meio) de leitura por computador,caracterizado pelo fato de que compreende recurso de códigode programa de computador conforme definido nareivindicação 18.

21. Um método para controle der um trem de traçãohíbrido, caracterizado pelo fato de que possui umadisposição de máquina elétrica operável para saída ourecepção de energia rotacional para/a partir de uma cargapor intermédio de uma disposição de caixa de marchas e umafonte de energia adicional operável para energia rotacionalde saída para uma carga por intermédio da disposição decaixa de marchas, compreendendo a etapa de controle dafonte de energia adicional em uma porção mediana de umafaixa de rotação proporcionada em uma determinada relaçãode marcha proporcionada pela disposição de caixa de marchase controle da disposição de máquina elétrica em uma porçãosuperior da faixa de rotação proporcionada na determinadarelação de marcha proporcionada pela disposição de caixa demarchas.

22. Um método de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que compreende a etapa decontrole do trem de tração híbrido de maneira que adisposição de máquina elétrica é a fonte de energiaprincipal em referida porção superior da faixa de rotação.

23. Um método de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que compreende a etapa decontrole do trem de tração híbrido de maneira que adisposição de máquina elétrica é a única fonte de energiaem referida porção superior da faixa de rotação.

24. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 23, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle da disposição de máquinaelétrica para energia rotacional de saída para a carga emreferida porção superior da faixa de rotação.

25. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 24, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle da disposição de máquinaelétrica para energia rotacional de saída para a carga emreferida porção superior da faixa de rotação de maneira aacelerar a carga.

26. Um método de acordo com as reivindicações 24 ou-25, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para energiarotacional de saída para a carga na porção superior dafaixa de rotação proporcionada na determinada relação demarcha precedente para uma mudança de marcha a partir dereferida determinada relação de marcha para uma relação demarcha mais alta.

27. Um método de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para recepção deenergia rotacional a partir da carga.

28. Um método de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para recepção deenergia rotacional a partir da carga em referida porçãosuperior da faixa de rotação de maneira a desacelerar acarga.

29. Um método de acordo com as reivindicações 27 ou-28, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa decontrole da disposição de máquina elétrica para recepção deenergia rotacional a partir da carga na porção superior dafaixa de rotação proporcionada na determinada relação demarcha seguindo uma mudança de marcha para referidadeterminada relação de marcha a partir de uma relação demarcha mais alta.

30. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 27 - 29, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle da disposição de máquinaelétrica para regenerativamente frear a carga.

31. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 30, caracterizado pelo fato de que afonte de energia adicional é constituída por um motor decombustão.

32. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 31, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle da fonte de energiaadicional para energia rotacional de saída para a carga naporção mediana da faixa de rotação.

33. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 32, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle do trem de tração híbrido demaneira que a fonte de energia adicional é a fonte deenergia principal para energia rotacional de saída para acarga na porção mediana da faixa de rotação.

34. Um método de acordo de acordo com qualquer umadas reivindicações 21 - 33, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle do trem de tração híbrido demaneira que a fonte de energia adicional é a única fonte deenergia para energia rotacional de saída para a carga naporção mediana da faixa de rotação.

35. Um método de acordo de acordo com qualquer umadas reivindicações 21 - 34, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle da fonte de energiaadicional para energia rotacional de saída para a carga naporção mediana da faixa de rotação de maneira a acelerar acarga.

36. Um método de acordo de acordo com qualquer umadas reivindicações 21 - 35, caracterizado pelo fato de quea fonte de energia adicional é configurada para saída deuma energia rotacional até um limite de taxa de rotação navizinhança da porção superior da faixa de rotação.

37. Um método de acordo com a reivindicação 36,caracterizado pelo fato de que o limite de taxa de rotaçãoestá em uma vizinhança de uma velocidade máxima da fonte deenergia adicional.

38. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 37, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de desacoplamento pelo menosparcialmente da fonte de energia adicional a partir dadisposição de caixa de marchas em referida porção superiorda faixa de rotação.

39. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 38, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de desacoplamento completamente da fontede energia adicional a partir da disposição de caixa demarchas em referida porção superior da faixa de rotação.

40. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 39, caracterizado pelo fato de que afonte de energia adicional é operável em cada uma dasrelações de marcha para entregar sua energia máxima emsubstancialmente uma porção mediana da faixa de rotação darelação de marcha, com a disposição de máquina elétricaproporcionando seu máximo em direção de limites de taxas derotação inferiores e/ou superiores da relação de marcha.

41. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 40, caracterizado pelo fato de que adisposição de caixa de marchas é operável para proporcionaruma pluralidade de relações de marcha.

42. Um método de acordo com qualquer uma dasreivindicações 21 - 41, caracterizado pelo fato de quecompreende a etapa de controle da disposição de máquinaelétrica para uma conexão de energia rotacional para acarga por intermédio da disposição de caixa de marchastambém em uma porção inferior de uma faixa de rotaçãoproporcionada em uma determinada relação de marcha quandoacelerando a partir de uma parada ou a partir de uma marchaprecedente.